Получение компонентов из исходных масляных фракций

Производство компонентов из исходных масляных фракций — это многоступенчатый процесс. Назначение каждой ступени — полное или частичное удаление соединений отрицательно влияющих на эксплуатационные свойства масел.

Из исходных масляных фракций необходимо удалить:

• — парафиновые углеводороды
• — кислородсодержащие соединения
• — непредельные углеводороды
• — частично сернистые соединения
• — частично смолистые соединения
• — полициклические ароматические углеводороды с короткими боковыми цепями.

Кислородсодержащие соединения следует удалить так как нафтеновые кислоты и производные фенола вызывают коррозию, нагарои лакообразование, выпадение осадков.

Непредельные углеводороды отрицательно влияют на стабильность к окислению.

Сернистые соединения ухудшают следующие эксплуатационные свойства:

• 1) противокоррозионные,
• 2) противоизносные,
• 3) стабильность к окислению.

При полном удалении сернистых соединений снижается способность масел защищать металлы от электрохимической коррозии.

Присутствие смолисто-асфальтеновых веществ так же оказывает отрицательное влияние на свойства масел:

• — снижает эффективность селективной очистки (требуется увеличение кратности растворителя по отношению к сырью),
• — затрудняются адсорбционная и гидроочистка масел,
• — понижается приемистость масел к присадкам,
• — при окислении и термодеструкции образую лакообразные отложения, нагар и нерастворимые в масле вещества.

Деасфальтизация.

Назначение процесса — удаление из нефтяных остатков смолисто-асфальтеновых веществ и полициклических ароматических углеводородов с повышенной коксуемостью и низким индексом вязкости.

Традиционным сырьем процессов деасфальтизации является остаток вакуумной перегонки нефтей — гудрон.

Целевым продуктом являются деасфальтизаты, используемые для выработки остаточных масел, и побочным — асфальты, служащие сырьем для производства битумов или компонентами котельных топлив.

В качестве деасфальтезирующего растворителя выбирают жидкий пропан. Температура процесса 50−85С, что гарантирует более легкое отделение САВ. Верхний предел температуры ограничен критической температурой сжижения пропана. При температуре близкой к критической уменьшается растворяющая способность пропана и, как следствие, хуже растворяются в нем углеводороды масла, частично осаждаясь вместе со смолами. При понижении температуры до 40С растворяющая способность жидкого пропана растет, и смолы частично растворяются в пропане от чего качество очищенного масла ухудшается.

Селективная очистка.

Селективная очистка — процесс переработки нефтяного сырья, направленный на улучшение качества масляных фракций. Основан на экстракции сырья избирательным растворителем с последующей отгонкой растворителя из рафинатного и экстрактного растворов. Может осуществляться как для дистиллятного, так и для остаточного сырья. В процессе селективной очистки из исходного сырья извлекаются нежелательные для товарных масел компоненты — смолисто-асфальтеновые вещества, гетероатомные соединения и полицикличиеские ароматические углеводороды с короткими боковыми цепями. Целевым продуктом процесса является рафинат — очищенная масляная фракция, состоящая главным образом из парафиновых и нафтеновых углеводородов, а также моноциклической ароматики с длинными боковыми цепями. По сравнению с исходным сырьем, полученный рафинат обладает повышенным индексом вязкости, более высокой температурой застывания и имеет более светлый оттенок цвета. После селективной очистки рафинат направляется на депарафинизацию с целью удаления твёрдых углеводородов. Побочным продуктом процесса является экстракт — вязкая жидкость темного цвета, содержащая извлеченные из масляной фракции нежелательные компоненты. Экстракт может служить сырьём для различных деструктивных процессов нефтепереработки, а также использован как компонент котельного топлива, пластификатор или мягчитель резины. Наиболее широко применяемые растворители — фенол, фурфурол.

Фенол.

• — высокая растворяющая способность, поэтому можно использовать для очистки вязких и остаточных фракций смолистых парафиновых нефтей.
• — селективность ниже, чем у фурфурола
• — токсичность;
• — довольно высокая растворимость в воде;
• — коррозирующее воздействие на аппаратуру.

Фурфурол.

• — менее токсичен, чем фенол;
• — дает на 12−15% выше выход рафината;
• — экономичнее, благодаря низкой температуре кипения и удельной теплоте испарения;
• — осмоляется вод воздействием высоких температур и кислорода;
• — довольно высокая растворимость в воде.

Депарафинезация рафината.

Назначение — процесс предназначен для получения масел с требуемыми низкотемпературными показателями путем вымораживания из рафинатов наиболее высокоплавких углеводородов из раствора в специально подобранном растворителе.

Подразделяется на обычную и глубокую депарафинизацию. Обычная проводится для получения масел с температурой застывания -10С до -15С; глубокая для получения масел с температурой застывания от -30С и ниже.

В качестве растворителей процесса депарафинизации используют:

• · легкий бензин,
• · сжиженный пропан,
• · дихлорэтан,
• · кетоны (ацетон, метилэтилкетон).

Чтобы легко и полно выделить твердые углеводороды из рафината необходимо получить крупные и более правильные кристаллы.

На рост кристаллов влияют:

• 1. вязкость раствора (высокая вязкость припятствует росту кристаллов),
• 2. скорость осаждения раствора (при большей скорости осаждения образуется много мелких кристаллов),
• 3. концентрация твердых углеводородов в растворе (малая концентрация защищает рост кристаллов).

В качестве побочных продуктов получают: гачи из дистиллятного и петролатумы из остаточного сырья, направляемые на обезмасливание с получением соответственно парафинов и церезинов, широко применяемых в различных областях промышленности.

Адсорбционная очистка масел.

Эти процессы предназначены для производства базовых масел различного уровня вязкости, деароматизированных жидких и твердых парафинов и специальных углеводородных жидкостей. Они основаны на избирательном выделении полярных компонентов сырья на поверхности адсорбентов.

В качестве адсорбентов применяются природные продукты (отбеливающие глины, активированные глины, цеолиты) и синтетические (силикагель, алюмогель и алюмосиликаты, активные угли). Наибольшей активностью на алюмоселикатах обладают САВ.

Процесс проводят фильтрацией нагретого продукта или его раствора через неподвижный слой мелкозернистого адсорбента, помещенного в аппарат колонного типа.